Àkọlé yìí tì kọ́ nípa àwọn ìṣàmúlò-ètò Local Solar System Foundation àti láti lè fi pamọ́ sí ẹnití o fẹ́. Ò ní ìmọ̀ràn nínú àkọlé yìí?
Iwọ-oorun ni o wa ni ayika 100 km nikan, to gun ju awọn eniyan lọ lati rin irin-ajo. O rọrun lati lọ lọ́wọ́ níbẹ̀: awọn róketi ti n sọkalẹ̀ ṣé rẹ̀ pẹlú àwọn iṣẹ́jú diẹ́ tí a bá lọ́wọ́ atí pé wọn gbọ́dọ̀ lọ́wọ́. Ìpàde lọ́wọ́ níbẹ̀ ní ohun tí o jẹ́ igbẹ́sẹ̀ kan. Lati wa nibẹ o nilo nipa 7.8 km/s ti iyara sideways, ati pe gbogbo awọn ohun elo ina ti roketi ti lo lori eyi.
Ìjádè náà gba àwọn iṣẹ́jù. Ìgbá tí a bá lọ nípa ààyè-iṣẹ́ kan, a gba gbogbo inà.
Wo
Àwọn ìṣàfilọ́lẹ̀ ní àwọn iṣẹ́ mẹta:
- Lẹ́tà sípín fun àwọn ìṣísẹ̀ kejì, láti pàtó igun-ìjáde náà àti ojú-aye tí o ní ìgbá.
- Ìjádé ìṣàfarawégbè. Ìjádé kékeré kan, àwọn dégé kọ̀ǹpútà kan, àti ìṣàfàyégbè lò n ṣe àwọn ohun mìíràn: ààyè-iṣẹ́ náà tí a bá fi pamọ́ láti inú rẹ̀ nígbà tí àwọn mónẹ́ẹ̀lì náà bá tẹ̀ sinú o. Ko si àwọn ìṣàfarawé tí n pẹ̀lú, tí ó lè pá rókìtì tí a fi pamọ́ nínú ẹ̀yìn ojú-ìrin.
- Ìṣàfilọ́lẹ̀. Lẹ́yìn àwọn iṣẹ́jú mejilá náà, ìṣàfilọ́lẹ̀ akọkọ náà jẹ́ kọ̀ǹpútà láti pẹ̀lú àwọn ààyè-iṣẹ́. Ìgbà tí o gàjú jú, tí o ní ìbàrá jú, ǹtí o ǹpa.
- Ìjádè àìfàn-àti-ìjádè, ìṣàfarawé ìránwọ́ àwọn ojú-ìsẹ́ nípa ìrànwọ́ orbital. Ìjánu-ìsẹ́ náà tí wọ́n pa. O ni orbit kan ti o lọ ni ayika ilẹ ni gbogbo iṣẹju 88.
Iṣẹ́gun nínú guusù ǹpọ̀jú: Aaye tí a fi wẹ́rà jẹ́ ọ̀fẹ́ 0.465 km/s nínú equator. Nitori eyi, ọpọlọpọ awọn aaye ti o wa ni okeere n wo okun si ila-oorun.
Àwọn ààyè-iṣẹ́
Ninu simulation ti o wa loke, ọkọ ayọkẹlẹ n lo nipa 9.3 km/s ti “delta-v” (awọn ayipada gbogbogbo ti iyara ti awọn ẹrọ rẹ le pese) lati de iyara ti 7.8 km/s ni 200 km. Àwọn ìyatọ̀ ni ìpapọ́ ìgbà tí a fi pamọ́ lọ́wọ́lọ́wọ́: nigba tí rókìtì náà bá jẹ́ pé o n ṣàfihàn nínú àwọn ààyè kan, àwọn ààyè kan tí o bá jẹ́ pé o lè gbárá jú ìgbà tí a fi pamọ́ lọ́wọ́lọ́wọ́ lọ́wọ́.
Awọn roketi gidi tun n gbiyanju lati dabobo awọn ọkọ oju omi ati pe wọn ti padanu diẹ ninu agbara lati ṣe idari. Àwọn ààyè-iṣẹ́ tí a fi sọ fún ìṣàfarawe-ìgbà ilẹ̀ tó kéré ni 9.3 si 10 km/s, tí o bà dápọ̀.
| Àwọn ààyè-iṣẹ́ nínú ìṣàfarawé | Àwọn àkóónú | Ìjánu-ìṣàmúlò-ètò | Ìjánu-ìṣàmúlò-ètò |
|---|---|---|---|
| Ìjánu-ìsẹ́ ìtàn | nipa 2 min 24 s | nipa 90 km | nipa 3.0 km/s |
| Àwọn ààyè-iṣẹ́ | nipa 7 min 37 s | nipa 200 km | 7.8 km/s |
Igba akọkọ, ti o ku ni 3 km / s, jẹ iyara pupọ fun orbit ati pe o pada (Falcon 9 awọn buṣiriṣi lẹhinna yi ara wọn pada si ilẹ).
Àwọn àyọkà ìṣàmúlò-ètò
Igba ti o ga julọ ninu awoṣe yii lo ofin itọnisọna ti a dapọ-ikun. Nínú àwọn ìṣàfarawé rẹ̀ ní gbogbo àkókò ò yan aago píkì θ láti jẹ́ pé ìjáde àìfàn tí wọ́n kọ́jútó ìpele náà àti ààtò ìjádà:
a_T sin θ = μ/r² − v_h²/r + k₁(r_target − r) − k₂·v_r
Awọn ọrọ meji akọkọ jẹ iwuwo ti o kere ju “centrifugal” ti iyara horizontal. Bi v_h ti n bọ́ si ààyè-iṣẹ́ ṣísẹ̀ √(μ/r), àwọn meji náà kọlú nípa àwọn ìṣàfilọ́lẹ̀. Awọn ọkọ ayọkẹlẹ gidi lo awọn eto ti o ni ilọsiwaju diẹ sii (fun apẹẹrẹ, ọna itọnisọna igba-Apollo, tabi itọnisọna ti a ṣe akiyesi lori Space Shuttle) ti o dinku propeller, ṣugbọn ofin jẹ kanna.
Ìfípamọ́ nínú orbitì tí n parì pẹlú iyara vertical sísọ̀ nípa ìbárá ìdíyelé, àtí iyara horizontal tí o tọka si √(μ/r). Tí o bà fi àwọn mejeeji pàpọ̀ nígbà tí orbitì jẹ́ eliṕìsì, láti inú ìjánu-ìṣàmúlò-ètò.
Wá
Lọ́nà ìṣàfilọ́lẹ̀ 3D ní àpẹẹrẹ àti wòye àwọn ìwé-ìwé. Nígbà wo ní ààyè ìjánu-ìjánu náà lọ́wọ́lọ́wọ́ lọ́wọ́lọ́wọ́ 3 km/s, kín ohun tí ǹbá jẹ́ fún rókìtì nígbà yìí? Lọ́wọ́lọ́wọ́, ṣàwari àwọn ìṣàmúlò-ètò tí a bà fi pamọ́ láti mú ìpele náà lọ́wọ́lọ́wọ́.
O dara. Ìgbà tí a bà kọ̀ọ̀kan nínú àwọn ìṣàfilọ́lẹ̀.
Àwọn ààyè-iṣẹ́ ìsàlẹ̀-ilà
3 àwọn ìsàlẹ̀-ilà tó kù. Yan àwọ̀n láti wó tàbí o tí òótọ́.
-
Kini idi ti rókìtì fi pẹ́ nígbà tí a bá lọ́wọ́lọ́wọ́ lọ́wọ́lẹ́wọ́?
- A Lati sàgbèré àwọn ìwọ̀n
- B Tí àgbègbè kan fẹ́ ìjánu-ìjánú tí a fi pamọ́; ìgà nípa rẹ̀ kò kù
- C Tí àwọn inẹ̀nì bá jẹ́ ìwọ̀n nínú ìpele
- D Lati fi ààyè-iṣẹ́ ìṣàfarawé
Fi àwọn ìṣàmúlò-ètò hàn
B. Tí àgbègbè kan fẹ́ ìjánu-ìjánú tí a fi pamọ́; ìgà nípa rẹ̀ kò kù
-
Ìgbà wo nílè àwọn ìjánu-ìtàn tí wọ́n fẹ́ gbè lọ́wọ́lọ́wọ́ láti wa ní orbit 200 km sí?
- A 1.1 km/s
- B 3 Km/s
- C 7.8 km/s
- D 30 km/s
Fi àwọn ìṣàmúlò-ètò hàn
C. 7.8 km/s
-
Kini idi tí àwọn róketì fi ló àwọn ìpele?
- A Nítorí náà, àwọn ìṣàfarawé-iṣẹ́ tí a fi pamọ́ lè wọ́ inú ẹ̀yàn kan
- B Lati dá àwọn tanki àìpapọ̀ àti àwọn inánẹ́ẹ̀lì wọ́n tí a bá fi pamọ́
- C Tí àwọn ìṣẹ̀dá kan kò lè dáá sí láti bẹrẹ
- D Lati mú àwọn ìjàdà náà ga
Fi àwọn ìṣàmúlò-ètò hàn
B. Lati dá àwọn tanki àìpapọ̀ àti àwọn inánẹ́ẹ̀lì wọ́n tí a bá fi pamọ́ Ààyè ìtàn tí a kò ní àwọn tón 25. Tí o bá fi pamọ́, o lè jẹ́ pé kilógiramu fún gbogbo fúnrálìtì tí wọ́n tì kùnà lórí àwọn ọkọ ayọkẹlẹ tí a fẹ́ jú lọ.
Àwọn àyọkà ìparí
- Ka àkọlé
- Tí a tì ṣe àwọn ìṣàfarawégbèsì
- Tí a bá fi àwọn ìtàn pamọ́
Àwọn àkọlé àwòrán
Àwọn àkọlé nínú ìwé-ìwé yìí
Àwọn Ìṣàmúlò-ètò
- SpaceX, Falcon 9 vehicle page (masses, thrust)
- SpaceX, Falcon User's Guide (2021)
- NASA Glenn Research Center, Beginner's Guide to Rockets
- H. D. Curtis, Orbital Mechanics for Engineering Students, 4th ed., ch. 13 (rocket vehicle dynamics)
- Wikipedia, Delta-v budget (typical losses to low Earth orbit)
Àkọlé yìí ní ìṣẹ̀dà CC BY-SA 4.0.